C#中的多线程超时处理实践 (2)

执行结果如下：

Starting with timeout of 5 seconds
Operation started
Starting with timeout of 5 but cancelling after 2 seconds
Finished...  

现在当我们停止操作时，定时器被丢弃，这样就避免了再次执行操作。这已经实现了我们最初的想法，当然还有另一种方式来处理这个问题。

解决方案3：ManualResetEvent或AutoResetEvent

ManualResetEvent/AutoResetEvent的字面意思是手动或自动重置事件。AutoResetEvent和ManualResetEvent是帮助您处理多线程通信的类。 基本思想是一个线程可以一直等待，知道另一个线程完成某个操作， 然后等待的线程可以“释放”并继续运行。
ManualResetEvent类和AutoResetEvent类请参阅MSDN：
ManualResetEvent类：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.threading.manualresetevent.aspx
AutoResetEvent类：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/system.threading.autoresetevent.aspx

言归正传，在本例中，直到手动重置事件信号出现，mre.WaitOne()会一直等待。 mre.Set()将标记重置事件信号。 ManualResetEvent将释放当前正在等待的所有线程。AutoResetEvent将只释放一个等待的线程，并立即变为无信号。WaitOne()也可以接受超时作为参数。 如果Set()在超时期间未被调用，则线程被释放并且WaitOne()返回False。
以下是此功能的实现代码：

public class OperationHandler { private IOperation _operation; private ManualResetEvent _mre = new ManualResetEvent(false); public OperationHandler(IOperation operation) { _operation = operation; } public void StartWithTimeout(int timeoutMillis) { _mre.Reset(); Task.Factory.StartNew(() => { bool wasStopped = _mre.WaitOne(timeoutMillis); if (!wasStopped) _operation.DoOperation(); }); } public void StopOperationIfNotStartedYet() { _mre.Set(); } }

执行结果:

Starting with timeout of 5 seconds
Operation started
Starting with timeout of 5 but cancelling after 2 seconds
Finished...  

我个人非常倾向于这个解决方案，它比我们使用Timer的解决方案更干净简洁。
对于我们提出的简单功能，ManualResetEvent和Timer解决方案都可以正常工作。 现在让我们增加点挑战性。

新的改进需求

假设我们现在可以连续多次调用StartWithTimeout()，而不是等待第一个超时完成后调用。

但是这里的预期行为是什么？实际上存在以下几种可能性：

在以前的StartWithTimeout超时期间调用StartWithTimeout时：忽略第二次启动。

在以前的StartWithTimeout超时期间调用StartWithTimeout时：停止初始话Start并使用新的StartWithTimeout。

在以前的StartWithTimeout超时期间调用StartWithTimeout时：在两个启动中调用DoOperation。 在StopOperationIfNotStartedYet中停止所有尚未开始的操作（在超时时间内）。

在以前的StartWithTimeout超时期间调用StartWithTimeout时：在两个启动中调用DoOperation。 在StopOperationIfNotStartedYet停止一个尚未开始的随机操作。

可能性1可以通过Timer和ManualResetEvent可以轻松实现。 事实上，我们已经在我们的Timer解决方案中涉及到了这个。

public void StartWithTimeout(int timeoutMillis) { if (_timer != null) return; ... public void StartWithTimeout(int timeoutMillis) { if (_timer != null) return; ... }

可能性2也可以很容易地实现。 这个地方请允许我卖个萌，代码自己写哈^_^

可能性3不可能通过使用Timer来实现。 我们将需要有一个定时器的集合。 一旦停止操作，我们需要检查并处理定时器集合中的所有子项。 这种方法是可行的，但通过ManualResetEvent我们可以非常简洁和轻松的实现这一点！

可能性4跟可能性3相似，可以通过定时器的集合来实现。

可能性3：使用单个ManualResetEvent停止所有操作

让我们了解一下这里面遇到的难点：
假设我们调用StartWithTimeout 10秒超时。
1秒后，我们再次调用另一个StartWithTimeout，超时时间为10秒。
再过1秒后，我们再次调用另一个StartWithTimeout，超时时间为10秒。

预期的行为是这3个操作会依次10秒、11秒和12秒后启动。

如果5秒后我们会调用Stop()，那么预期的行为就是所有正在等待的操作都会停止, 后续的操作也无法进行。

我稍微改变下Program.cs，以便能够测试这个操作过程。 这是新的代码：

class Program { static void Main(string[] args) { var op = new MyOperation(); var handler = new OperationHandler(op); Console.WriteLine("Starting with timeout of 10 seconds, 3 times"); handler.StartWithTimeout(10 * 1000); Thread.Sleep(1000); handler.StartWithTimeout(10 * 1000); Thread.Sleep(1000); handler.StartWithTimeout(10 * 1000); Thread.Sleep(13 * 1000); Console.WriteLine("Starting with timeout of 10 seconds 3 times, but cancelling after 5 seconds"); handler.StartWithTimeout(10 * 1000); Thread.Sleep(1000); handler.StartWithTimeout(10 * 1000); Thread.Sleep(1000); handler.StartWithTimeout(10 * 1000); Thread.Sleep(5 * 1000); handler.StopOperationIfNotStartedYet(); Thread.Sleep(8 * 1000); Console.WriteLine("Finished..."); Console.ReadLine(); } }